JP5638428B2 - Antenna connection state detection circuit - Google Patents
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Description
本発明は、アンテナの接続状態を検出するアンテナ接続状態検出回路に関する。 The present invention relates to an antenna connection state detection circuit for detecting a connection state of an antenna.
GPSなどに用いられる送受信装置において、電波の適切な送受信を実現するためにはアンテナが正常に接続されていることが重要である。アンテナの接続状態を検出するために、送受信装置にはアンテナの接続状態が正常であるか否かを検出するアンテナ接続状態検出回路が組み込まれることがある。アンテナ接続状態検出回路としては、アンテナ負荷に応じてコンパレータの出力が変動するように構成されたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。 In a transmission / reception apparatus used for GPS or the like, it is important that an antenna is normally connected in order to realize proper transmission / reception of radio waves. In order to detect an antenna connection state, an antenna connection state detection circuit for detecting whether or not the antenna connection state is normal may be incorporated in the transmission / reception apparatus. As an antenna connection state detection circuit, a circuit configured such that the output of a comparator varies according to an antenna load is known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、図3に示されるように、2つのコンパレータと2つのトランジスタとを組み合わせた構成のアンテナ接続状態検出回路が考えられる。図3に示されるアンテナ接続状態検出回路3は、コンパレータ301、302、PNP型のトランジスタ303、NPN型のトランジスタ304、抵抗305〜314を有し、コンパレータ301、302によって抵抗305、306を流れる電流を検出することでアンテナの接続状態を検出可能になっている。
By the way, as shown in FIG. 3, an antenna connection state detection circuit having a configuration in which two comparators and two transistors are combined can be considered. The antenna connection
図3に示されるアンテナ接続状態検出回路3において、端子321には電源電位が供給されており、端子322には接地されたアンテナ4が接続されている。また、2つのコンパレータ301、302の出力端は、アンテナ接続状態検出回路3の出力端子323、324と接続されている。コンパレータ301の2つの入力端は、端子321と端子322との間において直列に接続される抵抗305、306と接続されており、コンパレータ301の出力が、抵抗305、306を流れる電流によって変動するよう構成されている。また、コンパレータ302の2つの入力端は、抵抗305の両端に接続されており、コンパレータ302の出力が、抵抗305を流れる電流によって変動するよう構成されている。トランジスタ303は、アンテナ4への電力の供給を制御できるよう抵抗306と端子322との間に配置されている。トランジスタ304は、コンパレータ302の出力に応じてトランジスタ303を制御できるようコンパレータ302の出力端とトランジスタ303のベースとに接続されている。
In the antenna connection
上記アンテナ接続状態検出回路3において、アンテナの一部(例えば、ケーブル)が切断されている等の理由で端子322がオープンの場合、端子322の電位は端子321の電位と略等しくなり、抵抗305、306にはほとんど電流が流れない。この場合、コンパレータ301、302は動作しないため、出力端子323、324には電源電位(高電位)が与えられる。その結果、トランジスタ304のベースには高電位が与えられ、トランジスタ304はオンになり、トランジスタ303もオンになる。
In the antenna connection
また、アンテナが正常に接続され、端子322に接続されるアンテナ負荷が適正値の場合、端子322の電位は端子321の電位より低くなり、抵抗305,306の両端には電位差が生じる。この場合、コンパレータ301は低電位を出力し、コンパレータ302は高電位を保持する。トランジスタ304のベースには高電位が与えられ、トランジスタ304はオンになり、トランジスタ303もオンになる。
Further, when the antenna is normally connected and the antenna load connected to the
上記アンテナ接続状態検出回路3において、アンテナ接続状態に応じて出力端子323、324の電位が変化するため、出力端子323、324の電位からアンテナ接続状態が検出される。
In the antenna connection
しかしながら、上記アンテナ接続状態検出回路3では、アンテナ4の故障等の理由で端子322が低インピーダンス、例えば、100Ω程度となった場合に問題が生じる。端子322が完全にショートした場合、コンパレータ302からトランジスタ304をオフとするのに十分な低電圧が出力され、トランジスタ304がオフになると共にトランジスタ303もオフとなり、端子322への過大電流は阻止される。しかしながら、端子322のインピーダンスが100Ω程度となった場合、コンパレータ302の出力が完全に下がりきらず、トランジスタ304のコレクタ−エミッタ間のインピーダンスがある値をもつことにより、トランジスタ303のエミッタ−ベース間に電流が流れ、トランジスタ303のコレクタ許容損失を大きく超える場合、トランジスタ303が破壊に至る。
However, the antenna connection
このような状態異常の場合にトランジスタ303の破壊を防ぐ方法として、例えば、トランジスタ303にコレクタ許容損失の大きいパワートランジスタを用いる方法が挙げられる。しかしながら、このようなパワートランジスタは部品コストが高く、その結果、アンテナ接続状態検出回路に係るコストが増大してしまう。また、パワートランジスタを用いたとしても、トランジスタに大電流が流れる点に変わりはなく、トランジスタの破壊の問題が本質的に解決されるわけではない。
As a method for preventing destruction of the
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、アンテナ接続不良等を検出可能であると共に、アンテナ接続端子がショートした場合のスイッチの破壊を抑制できるアンテナ接続状態検出回路を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to provide an antenna connection state detection circuit that can detect an antenna connection failure and the like and can suppress the destruction of a switch when an antenna connection terminal is short-circuited. And
本発明のアンテナ接続状態検出回路は、アンテナの接続状態を検出するアンテナ接続状態検出回路であって、一端が電源に接続された第1の抵抗と、前記アンテナのアンテナ接続端子と前記第1の抵抗の他端との間に接続された第2の抵抗と、前記第2の抵抗の両端間に接続された第1のスイッチと、マイナス側入力端が前記第1の抵抗の一端に接続され、プラス側入力端が前記第1の抵抗の他端に接続されたコンパレータと、一端が前記コンパレータの出力端に接続され、他端が前記第1のスイッチの制御端に接続された第2のスイッチと、一端が前記コンパレータの出力端に接続され、他端が前記第2のスイッチの制御端に接続された第3の抵抗とを備え、前記アンテナ接続端子が前記第2のスイッチの制御端、及び前記第3の抵抗の他端に接続されており、前記アンテナのインピーダンスが所定の下限値より小さい場合、前記コンパレータの出力端の電位がローレベルとなり、前記アンテナ接続端子の電位が前記第2のスイッチをオフさせる電位まで低くなることにより前記第2のスイッチがオフし、前記アンテナのインピーダンスが所定の上限値より大きい場合、前記コンパレータの出力端の電位がハイレベルとなることにより前記第2のスイッチがオフし、前記アンテナのインピーダンスが前記下限値以上且つ前記上限値以下の場合、前記コンパレータの出力端の電位がローレベルとなり、前記アンテナ接続端子の電位が前記第2のスイッチをオンさせる電位まで高くなることにより前記第2のスイッチがオンし前記第2のスイッチがオンすると前記第1のスイッチがオンし、前記第2のスイッチがオフすると前記第1のスイッチがオフする。
The antenna connection state detection circuit of the present invention is an antenna connection state detection circuit that detects the connection state of an antenna, and includes a first resistor having one end connected to a power source, an antenna connection terminal of the antenna, and the first connection A second resistor connected between the other ends of the resistor, a first switch connected between both ends of the second resistor, and a negative input terminal are connected to one end of the first resistor. A comparator having a positive input terminal connected to the other end of the first resistor, a second terminal connected to the output terminal of the comparator, and a second terminal connected to the control terminal of the first switch. A switch, and a third resistor having one end connected to the output end of the comparator and the other end connected to the control end of the second switch, wherein the antenna connection terminal is the control end of the second switch And other than the third resistor When the impedance of the antenna is smaller than a predetermined lower limit value, the potential of the output terminal of the comparator becomes a low level, and the potential of the antenna connection terminal is lowered to the potential for turning off the second switch. Thus, when the second switch is turned off and the impedance of the antenna is larger than a predetermined upper limit value, the potential of the output terminal of the comparator becomes high level, so that the second switch is turned off, and the antenna When the impedance is greater than or equal to the lower limit value and less than or equal to the upper limit value, the potential of the output terminal of the comparator becomes a low level, and the potential of the antenna connection terminal increases to the potential for turning on the second switch. When the second switch is turned on and the second switch is turned on, the first switch is turned on. And, wherein the first switch and the second switch is turned off is turned off.
この構成によれば、第1のスイッチと第2の抵抗とが並列に接続されており、アンテナ接続端子に接続される負荷のインピーダンス(アンテナのインピーダンス)が所定の範囲外にある場合に第1のスイッチがオフとなるため、アンテナのインピーダンスが極めて低く、大電流が流れる恐れのある場合などには、第2の抵抗に電流を流すことができる。これにより、大電流による第1のスイッチの破壊を防止できる。つまり、アンテナ接続不良等に起因する故障を防止することができる。また、第1のスイッチにコレクタ許容損失の大きいパワートランジスタなどを用いる必要がないため、アンテナ接続状態検出回路の部品コストを抑制できる。 According to this configuration, the first switch and the second resistor are connected in parallel, and the first impedance when the impedance of the load connected to the antenna connection terminal (antenna impedance) is outside a predetermined range. Since this switch is turned off, the current can be passed through the second resistor when the impedance of the antenna is extremely low and a large current may flow. Thereby, destruction of the first switch due to a large current can be prevented. That is, it is possible to prevent a failure due to an antenna connection failure or the like. In addition, since it is not necessary to use a power transistor having a large collector allowable loss for the first switch, it is possible to reduce the component cost of the antenna connection state detection circuit.
本発明のアンテナ接続状態検出回路は、一端が前記第1の抵抗の一端に接続され、他端が前記コンパレータの出力端に接続された第4の抵抗と、一端が前記コンパレータの出力端に接続され、他端が前記第2のスイッチの制御端に接続されたキャパシタと、前記コンパレータの出力端、前記キャパシタの一端、及び前記第3の抵抗の一端に接続された第1検出信号出力端子と、前記第2のスイッチの他端に接続された第2検出信号出力端子とをさらに有し、前記第1及び第2の検出信号出力端子の出力レベルの組み合わせから前記アンテナの接続状態を検出する。 The antenna connection state detection circuit of the present invention has one end connected to one end of the first resistor, the other end connected to the output end of the comparator, and one end connected to the output end of the comparator. A capacitor having the other end connected to the control end of the second switch, an output end of the comparator, one end of the capacitor, and a first detection signal output terminal connected to one end of the third resistor And a second detection signal output terminal connected to the other end of the second switch, and detecting a connection state of the antenna from a combination of output levels of the first and second detection signal output terminals. .
この構成によれば、アンテナ接続端子に接続される負荷のインピーダンスに応じて、第1検出信号出力端子の出力レベルと、前記第2検出信号出力端子の出力レベルとが変動するため、これら2つの出力レベルからアンテナの接続状態を検出することができる。 According to this configuration, the output level of the first detection signal output terminal and the output level of the second detection signal output terminal vary depending on the impedance of the load connected to the antenna connection terminal. The antenna connection state can be detected from the output level.
本発明のアンテナ接続状態検出回路において、前記第1のスイッチは、PNP型トランジスタからなり、当該第1のスイッチの一端となるエミッタが前記第1の抵抗の他端に接続され、当該第1のスイッチの他端となるコレクタが前記アンテナ接続端子に接続され、前記第2のスイッチは、NPN型トランジスタからなり、当該第2のスイッチの一端となるエミッタが前記コンパレータの出力端に接続され、当該第2のスイッチの他端となるコレクタが前記第1のスイッチの制御端に接続されても良い。 In the antenna connection state detection circuit of the present invention, the first switch is formed of a PNP transistor, and an emitter serving as one end of the first switch is connected to the other end of the first resistor, The collector which becomes the other end of the switch is connected to the antenna connection terminal, the second switch is made of an NPN transistor, the emitter which is one end of the second switch is connected to the output end of the comparator, The collector which becomes the other end of the second switch may be connected to the control end of the first switch.
本発明のアンテナ接続状態検出回路において、前記第1及び第2検出信号出力端子の出力レベルの組み合わせが(ローレベル、ローレベル)であれば前記アンテナの接続状態が正常状態であることを示し、前記第1及び第2検出信号出力端子の出力レベルの組み合わせが(ローレベル、ローレベル)以外であれば前記アンテナの接続状態が異常状態であることを示しても良い。 In the antenna connection state detection circuit of the present invention, if the combination of the output levels of the first and second detection signal output terminals is (low level, low level), it indicates that the connection state of the antenna is a normal state, If the combination of the output levels of the first and second detection signal output terminals is other than (low level, low level), it may indicate that the antenna connection state is abnormal.
本発明によれば、アンテナ接続不良等を検出可能であると共に、アンテナ接続端子がショートした場合のスイッチの破壊を抑制できるアンテナ接続状態検出回路を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an antenna connection state detection circuit that can detect an antenna connection failure and the like and can suppress the destruction of the switch when the antenna connection terminal is short-circuited.
以下、図1を参照して、本発明の一実施の形態に係るアンテナ接続状態検出回路の構成について説明する。 Hereinafter, the configuration of an antenna connection state detection circuit according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
図1は、本発明の一実施の形態に係るアンテナ接続状態検出回路の構成例を示す回路図である。本実施の形態に係るアンテナ接続状態検出回路1は、アンテナ検出回路11と、電流制限回路12と、温度補償回路13と、電位保持回路14とを有する。また、アンテナ接続状態検出回路1は、電源に接続され、電源電位Vddが供給される端子(電源端子)Aと、アンテナ2に接続される端子(アンテナ接続端子)Bと、第1検出信号出力端子Out1と、第2検出信号出力端子Out2とを有する。なお、端子Bに接続されるアンテナ2の他端はグランドに接続され、接地電位GND(0V)が与えられている。
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of an antenna connection state detection circuit according to an embodiment of the present invention. The antenna connection
アンテナ検出回路11は、端子Bに接続されるアンテナの状態を検出可能に構成されている。具体的には、アンテナ検出回路11は、4つの抵抗111〜114、及びコンパレータ115を含んで構成される。抵抗111は、アンテナの接続状態に応じた電流が流れるように、端子Aと端子Bとの間に直列に接続されている。抵抗111の両端には、抵抗112及び抵抗113を介してコンパレータ115の2つの入力端がそれぞれ接続されており、抵抗111を流れる電流を検出可能になっている。コンパレータ115の出力端は第1検出信号出力端子Out1と接続されており、第1検出信号出力端子Out1の出力として、コンパレータ115の出力端の電位が与えられるようになっている。抵抗114はアンテナ検出回路11の利得を調整するものであり、抵抗114と抵抗112および113との比で決定される。
The
抵抗111の一端は、電流制限回路12を介して端子Bと接続されている。また、抵抗111は、端子Bに接続されるアンテナの状態をコンパレータ115によって検出可能にするため、所定の抵抗値を有している。例えば、正常な接続状態でのアンテナ2のインピーダンスが100Ω〜5kΩである場合、抵抗111の抵抗値は3.3Ωとすることができる。抵抗112〜113の抵抗値は、例えば、100Ωとすることができる。また、抵抗114の抵抗値は、例えば、47KΩとすることができる。
One end of the
このように構成されたアンテナ検出回路11において、アンテナ2のインピーダンスが適正範囲の上限値をしきい値としてそれより小さい値(例えば、5kΩより小さい値)であれば、コンパレータ115の第1入力端と第2入力端との電位差が所定値より大きい値になる(抵抗111を流れる電流は所定値より大きくなる)。この場合、コンパレータ115の出力端は低電位(以下、ローレベル)になる。また、アンテナ2のインピーダンスがしきい値より大きい値(例えば、5kΩより大きい値)であれば、コンパレータ115の第1入力端と第2入力端との電位差が所定値より小さくなる(抵抗111を流れる電流は所定値より小さくなる)。この場合、コンパレータ115は動作せず、コンパレータ115の出力端には、高電位(以下、ハイレベル)が与えられる。このため、コンパレータ115の出力端に接続された第1検出信号出力端子Out1の出力から、抵抗111を流れる電流が所定値より大きいかを判定し、アンテナ2の接続状態を検出することができる。
In the
図2は、アンテナ接続状態とアンテナ接続状態検出回路1の出力レベルとの関係を示すテーブルである。図2に示すように、アンテナ負荷が高い接続状態(高負荷)において、第1検出信号出力端子Out1の出力レベルはハイレベルとなり、アンテナ負荷が適正な接続状態(正常)、またはアンテナ負荷が低い接続状態において、第1検出信号出力端子Out1の出力レベルはローレベルとなる。
FIG. 2 is a table showing the relationship between the antenna connection state and the output level of the antenna connection
電流制限回路12は、アンテナ検出回路11において検出されたアンテナの状態に応じて、端子A−端子B間を流れる電流を制限可能に構成されている。具体的には、電流制限回路12は、3つの抵抗121〜123、及びスイッチとしてのPNP型のトランジスタ125、NPN型のトランジスタ126を含んで構成される。トランジスタ125は、端子Bを介してアンテナ2に電力を供給できるように、端子Aと端子Bとの間にエミッタ−コレクタ間を介して直列に接続されている。また、抵抗121は、トランジスタ125のエミッタ−コレクタ間に対して並列に接続されていて、トランジスタ125がオフの場合に端子A−端子B間の電流が抵抗121を流れる
The current limiting
また、トランジスタ126は、第1検出信号出力端子Out1の出力レベル、及び端子Bの電位に応じてトランジスタ125のスイッチングを制御できるように配置されている。具体的には、トランジスタ126のベースは抵抗122を介し端子Bと接続されると共に抵抗(サーミスタ)131を介して第1検出信号出力端子Out1に接続され、エミッタは第1検出信号出力端子Out1と接続され、コレクタは抵抗123を介してトランジスタ125のベースと接続されている。トランジスタ126のコレクタは第2検出信号出力端子Out2と接続されており、第2検出信号出力端子Out2の出力として、トランジスタ126のコレクタの電位が与えられるようになっている。
The
抵抗121は、トランジスタ125がオンの場合、端子A−端子B間の電流がトランジスタ125を流れ、トランジスタ125がオフの場合、端子A−端子B間の電流が抵抗121を流れるように、所定の抵抗値を有している。例えば、抵抗121の抵抗値は、820Ωとすることができる。当該構成により、端子A−端子B間の電流は、トランジスタ125がオンの場合はトランジスタ125を流れ、トランジスタ125がオフの場合は抵抗121を流れる。抵抗122の抵抗値は、例えば、20kΩ、抵抗123の抵抗値は、例えば、5.6kΩ、抵抗(サーミスタ)131は、例えば、47kΩとすることができる。
The
このように構成された電流制限回路12は、アンテナ検出回路11において検出したアンテナ2の接続状態に応じて、端子A−端子B間を流れる電流を制限する。具体的には、アンテナ2のインピーダンスが適正範囲の下限値未満(例えば、100Ω未満)となる場合、トランジスタ126のベースにはローレベルが与えられ、トランジスタ126はオフになり、トランジスタ125もオフになる。このため、端子A−端子B間の電流は、抵抗121を流れる。この場合、抵抗121がある程度の抵抗値を有しているため、トランジスタ125が保護されると共に、端子A−端子B間の電流が抑制される。
The current limiting
また、アンテナ2のインピーダンスが適正範囲内(例えば、100Ω以上5kΩ以下)にある場合、端子Bには、アンテナ2のインピーダンスや、抵抗111、抵抗121などの抵抗値に応じた所定の電位が与えられる。トランジスタ126は、端子Bが所定の電位となることによりオンになるように構成されており、その構成においてトランジスタ126およびトランジスタ125はオンになる。このため、端子A−端子B間の電流は、トランジスタ125を流れ、アンテナ2には正常な電流が流れる。
Further, when the impedance of the antenna 2 is within an appropriate range (for example, 100Ω or more and 5 kΩ or less), the terminal B is given a predetermined potential corresponding to the impedance of the antenna 2 or the resistance values of the
また、アンテナ2のインピーダンスが適正範囲の上限値より大きい(例えば、5kΩより大きい)場合、抵抗111を流れる電流が所定値より小さくなり、コンパレータ115の第1入力端と第2入力端との電位差が所定値より小さい値になる。その結果、第1検出信号出力端子Out1がハイレベルになるためトランジスタ126はオフになる。そうすると、トランジスタ125もオフになり、また、第2検出信号出力端子Out2がハイレベルになる。
Further, when the impedance of the antenna 2 is larger than the upper limit value of the appropriate range (for example, larger than 5 kΩ), the current flowing through the
図2に示すように、アンテナ負荷が高い接続状態(高負荷)において、第2検出信号出力端子Out2の出力レベルはハイレベルとなり、アンテナ負荷が適正な接続状態(正常)において、第2検出信号出力端子Out2の出力レベルはローレベルとなり、アンテナ負荷が低い接続状態において、第2検出信号出力端子Out2の出力レベルはハイレベルとなる。このため、第1検出信号出力端子Out1の出力レベルと第2検出信号出力端子Out2の出力レベルとの組み合わせから、アンテナ2の接続状態を検出することができる。 As shown in FIG. 2, in the connection state where the antenna load is high (high load), the output level of the second detection signal output terminal Out2 is high, and in the connection state where the antenna load is appropriate (normal), the second detection signal is output. The output level of the output terminal Out2 is low, and the output level of the second detection signal output terminal Out2 is high in a connection state where the antenna load is low. Therefore, the connection state of the antenna 2 can be detected from the combination of the output level of the first detection signal output terminal Out1 and the output level of the second detection signal output terminal Out2.
温度補償回路13は、電流制限回路12におけるトランジスタ126のベースの電圧が、周囲の温度変化によって変動することを防止できるように構成されている。具体的には、温度補償回路13は、抵抗(サーミスタ)131を含んで構成される。抵抗(サーミスタ)131の一端は、第1検出信号出力端子Out1と接続されている。抵抗(サーミスタ)131の他端は、電流制限回路12における抵抗122の他端、及びトランジスタ126のベースと接続されている。なお、温度補償回路13は、抵抗(サーミスタ)131の他に、他の抵抗などを含んでいても良い。
The
電位保持回路14は、電流制限回路12におけるトランジスタ126のベースの電圧の急激な変動を防止できるように設けられている。具体的には、電位保持回路14は、キャパシタ141を含んで構成される。キャパシタ141の一端は、第1検出信号出力端子Out1と接続されている。キャパシタ141の他端は、電流制限回路12における抵抗122の他端、抵抗(サーミスタ)131の他端、及びトランジスタ126のベースと接続されている。
The
上述したように、アンテナ接続状態検出回路1において、第1検出信号出力端子Out1の出力と第2検出信号出力端子Out2の出力とは、端子Bに接続される負荷のインピーダンスに応じた値をとる。このため、第1検出信号出力端子Out1の出力と第2検出信号出力端子Out2の出力とから、端子Bとアンテナとの接続状態を検出することができる。
As described above, in the antenna connection
また、アンテナ接続状態検出回路1では、端子Bに接続される負荷のインピーダンスが適正範囲外にある場合、電流制限回路12のトランジスタ125がオフとなり、端子Bに接続される負荷のインピーダンスが適正範囲内にある場合、電流制限回路12のトランジスタ125がオンとなる。このため、アンテナがショートしている場合など、トランジスタ125に大電流が流れ得る状況においてトランジスタ125はオフとなるため、トランジスタ125の大電流による破壊を防止することができる。また、抵抗121の抵抗値によって、消費電流を抑制することもできる。
In the antenna connection
以下、上述したアンテナ接続状態検出回路1の動作について説明する。
Hereinafter, the operation of the above-described antenna connection
アンテナのショートなどの理由でアンテナ負荷がほぼ0Ωの場合、またはアンテナ負荷が小さい場合(例えば、適正範囲の下限値100Ω未満の場合)、抵抗111に電流が流れ、抵抗111の両端に電位差が生じる。このとき、コンパレータ115の出力はローレベルとなるため、第1検出信号出力端子Out1の出力はローレベルとなる。一方で、端子Bの電位はローレベルであるため、トランジスタ126のベースに抵抗122又は抵抗(サーミスタ)131を介してローレベルが入力され、トランジスタ126はオフになり、トランジスタ125はオフになる。このとき、第2検出信号出力端子Out2の出力はハイレベルとなる。
When the antenna load is almost 0Ω due to an antenna short-circuit or the like, or when the antenna load is small (for example, when the lower limit value of the appropriate range is less than 100Ω), a current flows through the
つまり、アンテナ2のショートなどの理由でアンテナ負荷が小さい場合、第1検出信号出力端子Out1の出力はローレベルとなり、第2検出信号出力端子Out2の出力はハイレベルとなる。このため、第1検出信号出力端子Out1の出力と、第2検出信号出力端子Out2の出力とから、アンテナ負荷が極めて小さく、接続状態が正常でないことを確認できる。また、このとき、トランジスタ125がオンであればトランジスタ125に大電流が流れるが、トランジスタ125がオフになるため、大電流によるトランジスタ125の破壊を防止できる。さらに、電流は抵抗121を流れるため、抵抗121によってアンテナ接続状態検出回路1を流れる電流を制限できる。
That is, when the antenna load is small due to a short circuit of the antenna 2, the output of the first detection signal output terminal Out1 is low level, and the output of the second detection signal output terminal Out2 is high level. For this reason, it can be confirmed from the output of the first detection signal output terminal Out1 and the output of the second detection signal output terminal Out2 that the antenna load is extremely small and the connection state is not normal. At this time, if the
アンテナの断線などの理由でアンテナ負荷が極めて大きい場合(例えば、適正範囲の上限値5kΩより大きい場合)、端子Bには抵抗111、抵抗121などを介して端子Aの電位が与えられ、端子Bの電位はハイレベルとなる。このため、抵抗111に流れる電流は所定値より小さくなる。このとき、コンパレータ115は動作せず、コンパレータ115の出力端には端子Aの電位が与えられる。つまり、コンパレータ115の出力端の電位はハイレベルとなり、第1検出信号出力端子Out1の出力もハイレベルとなる。このため、トランジスタ126はオフとなり、トランジスタ125もオフになる。このとき、第2検出信号出力端子Out2の出力はハイレベルとなる。
When the antenna load is extremely large due to an antenna disconnection or the like (for example, when the upper limit value of the appropriate range is larger than 5 kΩ), the potential of the terminal A is given to the terminal B via the
つまり、アンテナの断線などの理由でアンテナ負荷が極めて大きい場合、第1検出信号出力端子Out1の出力はハイレベルとなり、第2検出信号出力端子Out2の出力はハイレベルとなる。このため、第1検出信号出力端子Out1の出力と、第2検出信号出力端子Out2の出力とから、アンテナ負荷が極めて大きく、接続状態が正常でないことを確認できる。 That is, when the antenna load is extremely large due to an antenna disconnection or the like, the output of the first detection signal output terminal Out1 is at a high level, and the output of the second detection signal output terminal Out2 is at a high level. For this reason, it can be confirmed from the output of the first detection signal output terminal Out1 and the output of the second detection signal output terminal Out2 that the antenna load is extremely large and the connection state is not normal.
アンテナが正常に接続されておりアンテナ負荷が適正範囲内である場合(例えば、100Ω〜5kΩ程度の場合)、抵抗111に電流が流れ、抵抗111の両端に電位差が生じる。このとき、コンパレータ115の出力はローレベルとなるため、第1検出信号出力端子Out1の出力はローレベルとなる。一方で、端子Bには、アンテナ2、抵抗111、抵抗121などのインピーダンスに応じた所定の電位が与えられる。ここで、端子Bに与えられる所定レベルの電位とサーミスタ131の抵抗値と抵抗122の抵抗値とで定まる電位がトランジスタ126をオンにする程度の電位になるように設定されているため、トランジスタ126はオンになる。その結果、トランジスタ125もオンになる。このとき、第2検出信号出力端子Out2の出力はローレベルとなる。
When the antenna is normally connected and the antenna load is within an appropriate range (for example, about 100Ω to 5 kΩ), a current flows through the
つまり、アンテナが正常に接続されておりアンテナ負荷が適正範囲内である場合、第1検出信号出力端子Out1の出力はローレベルとなり、第2検出信号出力端子Out2の出力はローレベルとなる。このため、第1検出信号出力端子Out1の出力と、第2検出信号出力端子Out2の出力とから、アンテナが正常に接続されていることを確認できる。 That is, when the antenna is normally connected and the antenna load is within an appropriate range, the output of the first detection signal output terminal Out1 is low level, and the output of the second detection signal output terminal Out2 is low level. Therefore, it can be confirmed that the antenna is normally connected from the output of the first detection signal output terminal Out1 and the output of the second detection signal output terminal Out2.
以上のように、本実施の形態のアンテナ接続状態検出回路1は、トランジスタ125と抵抗121とが並列に接続されており、アンテナ接続端子Bに接続される負荷のインピーダンス(アンテナ2のインピーダンス)が所定の範囲外にある場合にトランジスタ125がオフとなるため、例えば、アンテナ2のインピーダンスが極めて低く、大電流が流れる恐れのある場合などには、抵抗121に電流を流すことができる。これにより、大電流によるトランジスタ125の破壊を防止できる。また、トランジスタ125にコレクタ許容損失の大きいパワートランジスタなどを用いる必要がないため、部品コストを抑制できる。
As described above, in the antenna connection
また、本発明は上記実施の形態の記載に限定されず、その効果が発揮される態様で適宜変更して実施することができる。例えば、本発明のアンテナ接続状態検出回路には、図1に示される構成要素と等価な構成要素が含まれる。また、動作に支障をきたさない範囲で他の回路要素が含まれることがある。また、各構成要素のインピーダンスなどは、接続されるアンテナのインピーダンスなどに応じて適宜変更することができる。また、第1のトランジスタや第2のトランジスタとして、バイポーラトランジスタに代えてFETなどを用いることができる。また、補助的要素である温度補償回路13をサーミスタで構成せずに、通常の抵抗で構成することができる。
In addition, the present invention is not limited to the description of the above embodiment, and can be implemented with appropriate modifications in a mode in which the effect is exhibited. For example, the antenna connection state detection circuit of the present invention includes components equivalent to the components shown in FIG. In addition, other circuit elements may be included as long as the operation is not hindered. Moreover, the impedance of each component can be changed as appropriate according to the impedance of the antenna to be connected. Further, as the first transistor and the second transistor, an FET or the like can be used instead of the bipolar transistor. Further, the
本発明のアンテナ接続状態検出回路は、例えば、GPSモジュールにおけるアンテナ接続状態の検出などに有用である。 The antenna connection state detection circuit of the present invention is useful for detecting the antenna connection state in a GPS module, for example.
1 アンテナ接続状態検出回路
2 アンテナ
11 アンテナ検出回路
12 電流制限回路
13 温度補償回路
14 電位保持回路
111〜114 抵抗
115 コンパレータ
121〜123 抵抗
125、126 トランジスタ
131 抵抗(サーミスタ)
141 キャパシタ
A 端子(電源端子)
B 端子(アンテナ接続端子)
Out1 第1検出信号出力端子
Out2 第2検出信号出力端子
DESCRIPTION OF
141 Capacitor A terminal (power supply terminal)
B terminal (antenna connection terminal)
Out1 first detection signal output terminal Out2 second detection signal output terminal
Claims (4)
一端が電源に接続された第1の抵抗と、
前記アンテナのアンテナ接続端子と前記第1の抵抗の他端との間に接続された第2の抵抗と、
前記第2の抵抗の両端間に接続された第1のスイッチと、
マイナス側入力端が前記第1の抵抗の一端に接続され、プラス側入力端が前記第1の抵抗の他端に接続されたコンパレータと、
一端が前記コンパレータの出力端に接続され、他端が前記第1のスイッチの制御端に接続された第2のスイッチと、
一端が前記コンパレータの出力端に接続され、他端が前記第2のスイッチの制御端に接続された第3の抵抗と
を備え、
前記アンテナ接続端子が前記第2のスイッチの制御端、及び前記第3の抵抗の他端に接続されており、
前記アンテナのインピーダンスが所定の下限値より小さい場合、前記コンパレータの出力端の電位がローレベルとなり、前記アンテナ接続端子の電位が前記第2のスイッチをオフさせる電位まで低くなることにより前記第2のスイッチがオフし、
前記アンテナのインピーダンスが所定の上限値より大きい場合、前記コンパレータの出力端の電位がハイレベルとなることにより前記第2のスイッチがオフし、
前記アンテナのインピーダンスが前記下限値以上且つ前記上限値以下の場合、前記コンパレータの出力端の電位がローレベルとなり、前記アンテナ接続端子の電位が前記第2のスイッチをオンさせる電位まで高くなることにより前記第2のスイッチがオンし
前記第2のスイッチがオンすると前記第1のスイッチがオンし、前記第2のスイッチがオフすると前記第1のスイッチがオフする
ことを特徴とするアンテナ接続状態検出回路。 An antenna connection state detection circuit for detecting a connection state of an antenna,
A first resistor having one end connected to a power source;
A second resistor connected between the antenna connection terminal of the antenna and the other end of the first resistor;
A first switch connected across the second resistor;
A comparator having a negative input terminal connected to one end of the first resistor and a positive input terminal connected to the other end of the first resistor;
A second switch having one end connected to the output end of the comparator and the other end connected to the control end of the first switch;
A third resistor having one end connected to the output end of the comparator and the other end connected to the control end of the second switch;
With
The antenna connection terminal is connected to the control end of the second switch and the other end of the third resistor;
When the impedance of the antenna is smaller than a predetermined lower limit value, the potential of the output terminal of the comparator becomes a low level, and the potential of the antenna connection terminal is lowered to the potential for turning off the second switch. Switch off,
When the impedance of the antenna is larger than a predetermined upper limit value, the second switch is turned off when the potential of the output terminal of the comparator becomes high level,
When the impedance of the antenna is not less than the lower limit value and not more than the upper limit value, the potential of the output terminal of the comparator becomes low level, and the potential of the antenna connection terminal increases to the potential for turning on the second switch. The second switch is turned on
The antenna connection state detection circuit , wherein the first switch is turned on when the second switch is turned on, and the first switch is turned off when the second switch is turned off .
一端が前記コンパレータの出力端に接続され、他端が前記第2のスイッチの制御端に接続されたキャパシタと、
前記コンパレータの出力端、前記キャパシタの一端、及び前記第3の抵抗の一端に接続された第1検出信号出力端子と、
前記第2のスイッチの他端に接続された第2検出信号出力端子と
をさらに有し、
前記第1及び第2の検出信号出力端子の出力レベルの組み合わせから前記アンテナの接続状態を検出する
ことを特徴とする請求項1に記載のアンテナ接続状態検出回路。 A fourth resistor having one end connected to one end of the first resistor and the other end connected to the output end of the comparator;
A capacitor having one end connected to the output end of the comparator and the other end connected to the control end of the second switch;
A first detection signal output terminal connected to an output end of the comparator, one end of the capacitor, and one end of the third resistor;
A second detection signal output terminal connected to the other end of the second switch;
Further comprising
The antenna connection state detection circuit according to claim 1, wherein the connection state of the antenna is detected from a combination of output levels of the first and second detection signal output terminals .
前記第2のスイッチは、NPN型トランジスタからなり、当該第2のスイッチの一端となるエミッタが前記コンパレータの出力端に接続され、当該第2のスイッチの他端となるコレクタが前記第1のスイッチの制御端に接続された
ことを特徴とする請求項2に記載のアンテナ接続状態検出回路。 The first switch is composed of a PNP transistor, an emitter serving as one end of the first switch is connected to the other end of the first resistor, and a collector serving as the other end of the first switch is the antenna. Connected to the connection terminal,
The second switch is composed of an NPN transistor, an emitter serving as one end of the second switch is connected to an output terminal of the comparator, and a collector serving as the other end of the second switch is the first switch. The antenna connection state detection circuit according to claim 2, wherein the antenna connection state detection circuit is connected to the control terminal of the antenna.
ことを特徴とする請求項2または請求項3に記載のアンテナ接続状態検出回路。
If the combination of the output levels of the first and second detection signal output terminals is (low level, low level), it indicates that the connection state of the antenna is normal, and the first and second detection signal output terminals 4. The antenna connection state detection circuit according to claim 2, wherein if the combination of the output levels is other than (low level, low level), the connection state of the antenna is an abnormal state. 5. .
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